Колко е часът? Просто обяснение

Времето е познато на всички, но въпреки това е трудно да се определи и разбере. Науката, философията, религията и изкуствата имат различни дефиниции на времето, но системата за измерване е сравнително последователна.

Часовниците се базират на секунди, минути и часове. Докато основата за тези единици се променя през цялата история, те проследяват корените си обратно в древна Шумерия. Съвременната международна единица за време, втората, се определя от електронния преход на цезиев атом. Но какво точно е времето?

Физиците определят времето като прогресията на събитията от миналото към настоящето в бъдещето. По принцип, ако една система е непроменена, тя е безвреминна. Времето може да се счита за четвъртото измерение на реалността, използвано за описание на събитията в триизмерното пространство. Това не е нещо, което можем да видим, пипнем или вкусим, но можем да измерим преминаването му.

Уравненията на физиката работят еднакво добре, независимо дали времето се движи напред в бъдещето (положително време) или назад в миналото (отрицателно време.) Времето в естествения свят има една посока, наречена на

стрелка на времето. Въпросът защо времето е необратимо е един от най-големите нерешени въпроси в науката.

Едно от обясненията е, че естественият свят следва законите на термодинамиката. Най- втори закон на термодинамиката заявява, че в затворена система, ентропия на системата остава постоянен или се увеличава. Ако Вселената се счита за затворена система, нейната ентропия (степен на разстройство) никога не може да намалее. С други думи, Вселената не може да се върне в точно същото състояние, в което е била в по-ранен момент. Времето не може да се движи назад.

В класическата механика времето навсякъде е едно и също. Синхронизираните часовници остават в съгласие. И все пак от специалната и общата относителност на Айнщайн знаем, че времето е относително. Зависи от референтната рамка на наблюдателя. Това може да доведе до дилатация на времето, където времето между събитията става по-дълго (разширено), колкото по-близо пътува към скоростта на светлината. Подвижните часовници вървят по-бавно отколкото стационарните часовници, като ефектът става по-изразен с приближаването на движещия се часовник светлинна скорост. Часовниците в джетове или в орбита записват по-бавно от тези на Земята, мюонни частици разпада по-бавно при падане и Майкълсън-Морли експеримент потвърдено свиване на дължината и разширяване на времето.

Пътуването във времето означава придвижване напред или назад към различни точки във времето, подобно на това, че можете да се движите между различни точки в пространството. Скокът напред във времето се случва в природата. Астронавтите на Международната космическа станция скачат напред във времето, когато се върнат на Земята заради по-бавното си движение спрямо станцията.

Идеята за пътуване назад във времетообаче създава проблеми. Един от въпросите е причинно-следствената връзка или причината и следствието. Придвижването назад във времето може да доведе до временен парадокс. „Дядовият парадокс“ е класически пример. Според парадокса, ако пътувате назад във времето и убиете дядо си, преди да се е родила майка ви или баща ви, бихте могли да предотвратите собственото си раждане. Много физици смятат, че пътуването във времето към миналото е невъзможно, но има решения на времеви парадокс, като например пътуване между паралелни вселени или клон точки.

Човешкият мозък е оборудван да проследява времето. Супрахиазматичните ядра на мозъка са областта, отговорна за ежедневните или циркадните ритми. Но невротрансмитерите и лекарствата влияят на възприятията във времето. Химикалите, които възбуждат невроните, така че те стрелят по-бързо от нормалното, ускоряват времето, докато намаленото изстрелване на неврони забавя възприятието на времето. По принцип, когато времето изглежда ускорява, мозъкът различава повече събития в интервал. В това отношение времето наистина наистина лети, когато човек се забавлява.

Изглежда, че времето се забавя по време на извънредни ситуации или опасност. Учени от Медицинския колеж „Бейлор“ в Хюстън казват, че мозъкът всъщност не се ускорява, но амигдалата става по-активна. Амигдалата е областта на мозъка, която прави спомени. Тъй като повече спомени се оформят, времето изглежда очертано.

Същото явление обяснява защо възрастните хора възприемат времето като движение по-бързо, отколкото когато са били по-млади. Психолозите смятат, че мозъкът формира повече спомени от нови преживявания, отколкото този на познатите. Тъй като по-малко нови спомени са изградени по-късно в живота, времето сякаш минава по-бързо.

Що се отнася до Вселената, времето имаше начало. Началната точка е преди 13,799 милиарда години, когато Голям взрив настъпили. Можем да измерваме космическото фоново лъчение като микровълни от Големия взрив, но няма радиация с по-ранен произход. Един аргумент за произхода на времето е, че ако се разшири назад безкрайно, нощното небе щеше да бъде изпълнено със светлина от по-стари звезди.

Времето ще свърши ли? Отговорът на този въпрос е неизвестен. Ако Вселената се разшири завинаги, времето щеше да продължи. Ако настъпи нов Голям взрив, нашата времева линия ще приключи и ще започне нова. При експериментите по физика на частици случайни частици възникват от вакуум, така че не изглежда вероятно Вселената да стане статична или безвредна. Само времето ще покаже.